Page 1

Конспект лекций: «Физика отказов БИС» Содержание 1

Лекция «Основные понятия надёжности»...................................................................................................................... 2 Классификация отказов:.................................................................................................................................................... 2

2

Лекция................................................................................................................................................................................... 4 Энергия активации отказов............................................................................................................................................... 4

3

Лекция «Точечные дефекты в монокристалле»............................................................................................................ 6

4

Лекция................................................................................................................................................................................... 9 Ростовые дислокации ........................................................................................................................................................ 9

5

Лекция «Дефектообразование при выращивании монокристалла кремния» ....................................................... 13

6

Лекция................................................................................................................................................................................. 15 Выращивание монокристаллов кремния по методу Чохральского ......................................................................... 15

7

Лекция................................................................................................................................................................................. 18 Точечные деффекты в процессе роста слитка кремния. .......................................................................................... 18 Влияние кислорода на свойства монокристалла кремния........................................................................................ 20 Влияние углерода на свойства монокристалла кремния .......................................................................................... 20 Дефектообразование при изготовлении монокристаллических слитков. .............................................................. 21 Требования к готовому слитку ....................................................................................................................................... 22

8

Лекция «Особенности термического окисления кремния» ....................................................................................... 23 Временной закон окисления ........................................................................................................................................... 24 Реакции окисления на реальной поверхности кремния ............................................................................................ 25

9

Лекция................................................................................................................................................................................. 26 Некоторые параметры модифицированных структур SiO2 ....................................................................................... 26 Механические напряжения, обусловленные структурными дефектами ................................................................ 27

10

Лекция «Термо-механические напряжения при окислении Si подложек» .......................................................... 29 Окисные дефекты упаковки (ОДУ) ................................................................................................................................ 30

11

Лекция «Дефектообразование при диффузии примеси в подложку» ................................................................. 31 Другие особенности диффузии примесей в кремний ................................................................................................ 34

12

Лекция «Дефектообразование при ионной имплантации (ИИ)» .......................................................................... 36 Устранение дефектов ...................................................................................................................................................... 38 Дефектообразование при эпитаксиальном наращивании ........................................................................................ 39

13

Лекция «ИнженерИя дефектов»................................................................................................................................. 40 Схема классификации методов геттерирования ........................................................................................................ 40

Вступление-послесловие. ....................................................................................................................................................... 41 Навигатор .................................................................................................................................................................................. 42

0


Условные обозначения .............................................................................................. Ошибка! Закладка не определена. Замечания по ходу конспекта:.................................................................................. Ошибка! Закладка не определена. Словарь новых понятий............................................................................................. Ошибка! Закладка не определена.

1


1 Лекция «Основные понятия надёжности» Любое изделие имеет ряд эксплуатационных характеристик: Рассеиваемая мощность

Быстродействие

Габаритные размеры Конструкция корпуса

Плотность упаковки элементов Плотность эл-в на кристалле Типы выводов

Надёжность

Можно сказать, что надёжность - одна из важнейших характеристик интегральной микросхемы. Надёжность ИМС – способность выполнять свои функции при в течение заданного времени при соблюдении следующих требований: – режимов и условий эксплуатации; – условий хранения и транспортировки; Отказ - главная характеристика в науке о надёжности. Отказ - это событие, в результате которого ИМС прекращает свою работу. Классификация отказов:

По признакам отказов. табл.1 Классификация признаков По степени влияния на работоспособность: По физическим характеристикам проявления отказа: По связи с другими отказами: По характеру процесса проявления: По времени существования отказа:

Виды отказов Полный

Частичный

Катастрофический

Параметрический

Независимый

Зависимый

Внезапный

Постепенный

Временный

Длительный Перемежающийся

2


По видам отказов. 4 чётко выраженных вида отказов: 1) Короткое замыкание в электрических цепях ИС; 2) Обрыв электрической цепи; 3) Параметрический - деградация электрических параметров ИС в процессе эксплуатации; 4) Перемежающийся. Каждый из 4х перечисленных видов отказов может иметь большое количество причин (механизмов отказов). В качестве примера рассмотрим причины, вызывающие обрыв электрической цепи ИС (см. фото в приложении №1): Обрыв шин коммутации: – царапина в коммутирующем слое алюминия, полученная в процессе контроля параметров, когда зондирующей установкой проверяется работоспособность микросхемы; – на ступеньках окисла; – отслоение шин коммутации в контакте с областями Si; – электро-перенос атомов металла от одной шины к другой. Отслоение контактных площадок от подложки. Обрыв провода от обратной площадки вывода корпуса. Появление хрупких интер-металлических соединений в месте контакта Al + Au, Там, где золотые проволоки привариваются к алюминиевым контактным площадкам. Т.н. "пурпурная чума". Микротрещина в кристалле кремния. Отслоение кристалла от поверхности корпуса. По группам отказов: 1) Конструктивные недоработки. – неправильный выбор полупроводникового материала. Не учитываются некоторые структурные дефекты. (Наличие макро-дефектов, свирл-дефектов, неоднородность распределения примеси.) – неправильный выбор металлов, используемых для коммутации, для присоединения кристалла к корпусу, для присоединения выводов. – неправильный выбор диэлектрических материалов. – некорректный выбор схемотехники и топологии. 2) Отказы, обусловленные дефектами, связанными с нарушением технологии изготовления ИМС: – нарушение режимов легирования Si (диффузия, ионная имплантация) – нарушение герметизации корпусов и др; – недостаточный межоперационный технологический контроль. 3) Нарушение условий эксплуатации ИМС. – отклонение по эксплуатационным, вибрационным нагрузкам; – превышение допустимых ускорений при одиночных ударах; – нарушение электрических режимов (скачки напряжения); – нарушение климатических условий (К примеру: схема не приспособлена для работы в условиях морского тумана)

3


4) Отказы по причине износа и старения - деградационные отказы.

2 Лекция , где – число отказавших микросхем за время Этот показатель тем точнее, чем больше мы делаем выборку и чем дольше идут испытания. Процесс испытаний производят при повышенных температурах, иногда при предельно-допустимых температурах. При включении интегральной схемы в определенные режимы. Как правило эти режимы не превышают предельно допустимых. Интенсивность отказов, т.е. время работы ИМС между соседними отказами:

Типичная кривая интенсивности отказов приведена на рис.1 Области: I – Область высокой интенсивности отказов. Изза недоработок при проектировании. Нарушение тех. процессов и недостаточный контроль тех. процесса. Отказы на первом участке кривой можно выявить на заводе всего лишь за 300 часов. II – Область max надёжности. (Обл. случайных отказов.) 105÷106 часов. Кратковременные изменения режимов работы микросхемы. III – Область старения ИМС. процессы поляризации. Накопление зарядов в подзатворном диэлектрике. Коррозия шин коммутации и контактов. Нарушение герметичности в ходе эксплуатации. Пурпурная чума, где Al+Au. Энергия активации отказов

Ea – это та дополнительная энергия которую нужно приложить к интегральной схеме, что бы начался тот или иной отказ. Уравнение Аррениуса:

, где

– постоянная

Больцмана. – вероятность отказа. - число уцелевших БИС после испытаний при T,°C Виды отказов: КЗ – короткое замыкание; Д – деградация параметров; О – обрыв;

4


НВТ – наработка при высокой температуре; ЭНВТ – высокое напряжение при высокой температуре.

табл.2 "Энергия активации основных видов отказов МОПБИС"

Механизм отказа

Дефекты диффузии и термического окисления –Проколы –Дефекты SiO2 –Загрязнение SiO2 –Заряд на поверхности –Дефекты маскирования Дефекты коммутации –разрыв алюминия –электромиграция –коррозия Конструктивно-комбинированные –отказы контактов –несогласованность материалов –микротрещины, царапины Электропробои и деградация проводов –электро-статический пробой –перегрузка (электрическая)

Вид отказа

Участок кривой интенсивности отказов

Энергия активации Ea(эВ)

Метод испытаний

КЗ,Д КЗ,Д Д Д КЗ,О

I,II I,II I,III I I

0,3 0,3÷0,5 0,5÷1,0 0,5 0,5

ЭНВТ НВТ ЭНВТ ЭНВТ ЭНВТ

О КЗ,О,Д О

I,II,III II,III II,III

1 1 1

НВТ НВТ Визуально

КЗ,О КЗ,О КЗ,О

I,III I,II,III I,II,III

КЗ,Д КЗ,О,Д

I,II I,II

ЭНВТ

1 1

ЭНВТ

5


Используя уравнение Аррениуса производят испытания при разных температурах и на основании испытаний строят кривые Аррениуса: зависимости времени между отказами от температуры эксплуатации. По кривым можно сказать на сколько надёжна та или иная схема. Анализ дефектов: Проколы - это дефекты, возникающие в плёнке SiO2 в виде тончайших сквозных отверстий. Дефекты окисла – не полностью заполненные связи между кремнием и кислородом. Если кремнию не хватило атома кислорода имеем SiO, вместо SiO2 Этот недоокисленный атом имеет свободные электроны и является ионом с отрицательным зарядом. На границе Si|SiO2 есть прослойка из недоокисленного кремния, которая создаёт область отрицательного заряда. Дефекты маскирования (Фотолитография). Перенос атомов коммутирующего металла от одной шины к другой. Окисляем; делаем окно; проводим диффузию; опять окисляем. И так получается ряд ступенек. Была низкорельефная технология, при которой ступенька была невысокая и шла под углом. Т.е. добивались небольшого растрава в окошке и благодаря этому, когда коммутация проходила в этом месте – не было такого резкого перепада высот. И шина не разрывалась.

3 Лекция «Точечные дефекты в монокристалле» 1 Собственные точечные дефекты

Собственные дефекты монокристалла - образуются сами. Их 2 типа: 1.1 Междоузельные атомы кремния (атом Si, не успевший попасть в узел кристаллической решётки.) 1.2 Вакансии [V] (атом Si не успел занять место в узле кристаллической решётки.) 2 Фоновые точечные дефекты (фоновые примеси):

Возникают за счёт внешнего воздействия (Соприкосновение со средой): 2.1 Атомы кислорода [O]2 - попадают из тигля, поскольку тигель – это плавленый кварц, т.е. SiO2 (рис.3) (Чтобы тигель был максимально чистым, кварц для его изготовления 2 раза переплавляют в вакууме) 2.2 Атомы углерода [C] - попадают в кремний из газовой среды, в которой выращивают кристалл. Вакуум создают масляные насосы, а масло = СnHn Концентрация Si в чистом монокристалле: NSi=5•1022(см-3)

6


Концентрация фоновых примесей: Nф.п.=(2÷3)•1018(см-3) (50 тысяч атомов Si на 1 атом фоновой примеси) 2.3 Атомы тяжёлых металлов. (Золото, Медь, Железо, Никель): Nмет=1011÷1013(см-3) Источником этих примесей являются детали установки, в которой выращивается слиток. Золото очень вредно. Оно резко снижает время жизни неосновных носителей, что снижает быстродействие. Ведь именно неосновные носители обеспечивают передачу сигнала в pn-p транзисторах. 3 Атомы легирующих примесей. Начнём с параметров слитка: 1. D – диаметр подложки. 300(мм) и длина слитка – до 1 метра. (Современные достижения. Длина может быть и больше) 2. Получение требуемой ориентации: {100} {111} 3. Обеспечение либо "p", либо "n" типа кремния 4. Удельное сопротивление слитка. Оно зависит от концентрации легирующей примеси: 1016÷1018(см-3) Концентрация в слитке, предназначенном для изготовления ИС.

Табл. "Энергия активации примесей кремния."

1019÷1021(см-3) Концентрация для эпитаксиальных структур.

Обозн-е примеси

B Al Ga In Au Cu

Тип проводимости дон./акц.|

Еакт, эВ|

а а а а а а

0,045

4 Носители тока. (Электроны и дырки) Когда мы 0,057 0,065 говорим о концентрации примесей (донорных или 0,16 акцепторных), то надо выбирать примеси с 0,30 энергией активации < 0,06(эВ), т.к. такие примеси уже при комнатной температуре полностью ионизуются и дают нужную проводимость. Например: "Фосфор ионизуется" – B а Al 0,045 значит атом фосфора занял место атома а Ga 0,057 кремния в узле кристаллической решётки. При а In 0,065 этом пятый "лишний" электрон фосфора может а Au 0,16 свободно передвигаться в кристалле, а Cu 0,30 обеспечивая тем самым электронный тип а проводимости, ради которой мы вносим фосфор в кремний. Бывают ситуации, когда атом примеси не занял место в кристаллической решётке – это плохо, т.к. он является неионизованным и не выполняет свою функцию донора/акцептора.

5 Фононы. Это кванты энергии колебаний узлов кристаллической решётки. В твёрдом теле узлы кристаллической решётки колеблются и эти колебания передаются от одного узла к другому и.т.д. Если нагреть 7


или облучать кристалл, то возникнут избыточные колебания решетки, которые будут двигаться в кристалле как поток, который называют "фононный ветер". Фононный ветер может толкать дислокацию. (рис.4) 3 Комплексы точечных дефектов (сочетание точечных дефектов)

3.1 Дивакансия. (Парная вакансия) [V–V]=[V2] Дивакансии: [V+2] [V-2] Заряд дивакансии важен. Незаряженная дивакансия диффундирует легче, чем заряженная. Точечная заряженная вакансия: [V+] [V-] 3.2 Центры преципитации O2 – При выращивании слитка:Неприятные дефекты:[C–V] (Углерод–Вакансия) и [C–O] Это 2 важных комплекса, т.к. они являются центрами зарождения преципитатов[1] кислорода. – При легировании пластин: Возникают комплексы:[P–O];[B–O] – фосфор выделяется в игольчатом виде на поверхности пластины , а бор – в пластинчатом виде. 3.3 Преципитаты кислорода В объёме кристалла есть атомы кислорода и междоузельные атомы кремния. Они объединяются в разнообразные химические соединения: SiOx, где x=1÷6 Чаще всего получаются: SiO;SiO2 и SiO4, которые вносят дополнительную электронную проводимость. 4 Микродефекты

Микродефекты – небольшое количество атомов в монокристалле: Дефект "B"-типа и "А"-типа 4.1 Дефект "B"-типа. Это скопление в одном месте монокристалла собственных атомов кремния. (Он объёмный) (рис.5а) Возникает при высокой T,°С, т.к. дефекты при этом могут диффундировать и собираться в одном месте. Собираться вместе им выгоднее с энергетической точки зрения, чем быть раскиданными по всему объёму кристалла. (Тела в природе стремятся к минимальной энергии.) Как сильно греть, что бы они начали объединяться? До Tпластичности=0,6Tплавления=0,6*1423=850°С При этой температуре дефекты плавают. 4.2 Дефект "A"-типа. (Он плоский) (рис.5б) Оказывается, что опять же с точки зрения минимальной энергии нашим дефекта выгоднее перестроиться и занять место меж 2х плоскостей решётки кремния и тогда это уже будет дефект "А"-типа (Дефект упаковки рис.5б) Постепенно кластер превращается в дефект упаковки. когда все междоузельные атомы диффундируют в положение дефекта упаковки, т.е. встраиваются между 2мя плоскостями. При этом повышаются упругие механические напряжения. В 8


процессе роста монокристалла диск растёт и когда напряжение вокруг дефекта упаковки достигнет критического, то на краю дефекта упаковки возникает дислокация. (Критическое напр-е – при котором начинается деформация) Это дефект "А"-типа. Определение: Дефект "А"-типа – совокупность собственных дефектов атома кремния, расположенных между двумя плоскостями, и замкнутых кольцевой дислокацией. Бывают кластеры преципитатов (т.е. SiOx), но они больше по размеру, чем постоянная кристаллической решётки и не могут втиснуться между двух её плоскостей.

4 Лекция Ростовые дислокации

... ??? Производят разориентацию затравки. Затравка - это кусочек монокристаллического кремния на который начинается наращивание кремния из расплава. За счёт искусственной разориентации затравки дислокации выходят на поверхность слитка. Дислокации возникают на всех технологических этапах изготовления микросхем, когда действуют: сдвиговые напряжения и термическая энергия. Пример образования – дислокационная петля, когда говорили о кластерах. Следующей причиной возникновения дислокаций является механическая обработка: 1) Калибровка слитка, т.к. его не постоянен. (±0,5мм) За счёт изменения режимов выращивания может меняться. Что бы пластины были одинаковыми слиток калибруют, выравнивая по диаметру. Кремний твёрдый (Моос=7), но хрупкий. При ориентации слитка изготавливаю базовый срез. Рядом с ним - 2й срез, говорящий о типе кремния ("p" или "n")

9


2) Резка слитка на пластины. Может увеличить разориентацию. Чем твёрдость абразива и крупнее зерно, тем глубина нарушенного слоя надо делать в 3 этапа, разными абразивами.

Нарушенные слои (рис.6) приводят к появлению дислокаций. I Рельефный слой, т.к. выборка кремния производится абразивом за счёт выкалывания. II Трещеневатый слой. Если не сомкнулись трещины не вывалилась частица III Дислокационный слой. Дислокации+Дислокации=Микротрещины+Микротрещины=Макротре щины IV Деформированный слой. V Монокристалл без тех дефектов, которые образуются при шлифовке. Любая полировка в состоянии убрать Iй и IIй слой. А уже химическая - для удаления III и др. Ещё надо удалять нарушенный слой с боковой поверхности пластины. (С торцов) Самые крупные дефекты – SiOx – преципитаты кислорода, которые могут объединяться в кластеры. Причиной образования дислокаций являются крупные кластеры преципитатов. Причина появления дислокаций: Термомеханические напряжения. Там, где используются повышенные температуры. Происходят из-за того, что на разных участках пластины могут быть разные температуры. При Tподложки≥0,6Tпл≈800°С начинаются дислокации. Особенно, если имеются центры дислокаций.

Динамика дислокаций. (зарождение

размножение

движение)

I Если есть кластеры преципитатов, то при T,°С вокруг них зарождаются дислокации. Кластер преципитатов приводит к появлению петли. Петли располагаются в плоскостях скольжения. II Размножение. "Франка-Рида метод" Дислокации скользят и переползают. (рис.7) Стопоры - кластеры преципитатов. Дислокация ползёт, её энергии хватало, что бы ползти. Но если застопорится, то хоть месяц бцдет висеть. А можем T,°С и дислокация рвётся. Центр закреплён, а края уедут. Механизм Франка-Рида возникает в результате движения линейной дислокации в монокристалле кремния и остановке её на стопорах. В результате появится дислокация на стопоре + 2 дислокации. Застопоренная часть дислокации является источником по механизму Франка-Рида.

10


Рассмотрим этапы образования петли. (рис8): Iй: Выпучивание. (рис8а) Пока ≤ R. Выпучивание происходит автоматически. IIй: Закручивание. IIIй: Смыкание. IVй: Образование петли. ... ??? Дислокация является стоком для всех точечных дефектов, которые присутствуют в месте положения дислокации. Дислокации собирают в себя точечные дефекты. Кроме линейных дефектов (дислокаций) бывают макродефекты: свирл-дефекты и дефекты роста. Условные обозначения: Dф – дефект. Dц - Дислокация. Gt – термическое напряжение Gум – упругое напряжение. В монокристаллическом кремнии, используемом для получения ПИМС, единственные линейные дефекты – дислокации. В настоящее время технлогия выращивания монокристаллических слитков кремния обеспечивает получение безлокационных монокристаллов. Однако дислокации (Dц) возникают на всех этапах технологического процесса изготовления микросхем, когда действуют сдвиговые напряжения, структурные напряжения и термическая энергия:

 Структурные дефекты:  Из-за механической обработки  Из-за легирующх и фоновых примесей  Крупные кластеры. Например:  1 – кластеры преципитатов.  2 – Скопления кластеров собственных междоузельных атомов.  3 – Скопления вакансионных кластеров. В монокристаллах кремния имеется 3 вида дислокаций. Краевя, винтовая и шестидесятиградусная: 1. Краевая дислокация – ось которой перпендикулярна вектору смещения. (Вектору Бюргерса) 2. Винтовая дислокация – ось которой параллельна вектору смещения. 3. Шестидесятиградусная дислокация – ось составляет 60° с вектором смещения.

11


На рис. XX в качестве примера показана краевая дислокация с вектором смещения. Этот вектор всегда < 1. При величине B=1 получается идеальная решетка.Таким образом можно дать некоторое определение дислокации. Дислокацией называют линию, расположенную в кристаллографической плоскости, разделяющей две совершенные части кристалла, сдвинутые одна относительно другой на величину вектора Бюргерса. Обозначение дислокации: T – положительная дислокация, т.е. вертикальная линия указывает направление лишней полуплоскости сверху. Если полуплоскость вставлен снизу кристалла. T То дислокация считается отрицательной. Дислокации возникают на всех технологических этапах изготовления микросхем, когда действуют сдвиговые напряжения и термическая энергия. Пример образования – дислокационная

Пояфление Дц в кристаллической решетке под действием упругих механических напряжения и дополнительных нергитических воздействий, такх как: тепература, давление и др. Конечный итог появления дислокаций – снижение общей энергии кристалла в заданном объёме. Дислокация в кристалле является центром поля внутренних напряжений. Это поле распространяется на большие расстояния. Ядром дислокации можно считать трубку радиуса r0=10-7 см вокруг линии краевой дислокации. В пределах ядра дислокации, где смещение атомов решётки велико, теория упругости не применима. Если выделить вокруг ядра дислокации область цилиндрической формы с радиусом r1, который велик, по сравнению с r0, тогда энергии упругих напряжений вокруг краевой дислокации (Eкд) можно определить формулой Матаре: петля. (Упоминалась, когда говорили о кластерах.)

кд

=

∙ r ∙ ln 4 (1 − ) r

Энергия винтовой дислокации (Евд) составляет

вд

=

δ∙

∙ ln

, где δ – модуль сдвига, b – вектор Бюргерса, - коэффициент Пуассона.

Из формулы следует, что энергия винтовой дислокации несколько меньше, чем у винтовой, т.к. всегда меньше единицы. Движение дислокаций. Движение дислокаций в кристалле происходит под действием приложенных к нему сдвиговых напряжений и температур. Скольжение дислокаций – если движение дислокаций происходит под действием приложенных δ при низких температурах. Движение происходит в плоскости скольжения, которая для Si совпадает с кристаллографическими плоскостями {111}. Движение дислокаций под действием высоких температур является термоактивирован ным процессом. Рис. 4.2 Схема скольжения краевой дислокации. а,б,в,г – этапы

12


скольжения.

Рис. 4.3

5 Лекция «Дефектообразование при выращивании монокристалла кремния» Общие сведения о кремнии

1826г. Берцелиус обрабатывал минералы кислотой HF и обнаружил, что кремний твёрдый. Вообще то в 1811г. Гей-Люссак выделил этот минерал, но не исследовал. Кремний - самый твёрдый минерал. "Silex" = кремЕнь. Si=IV столбец в таблице Менделеева и 2е место по распространённости после кислорода. Получение и очистка поликристаллического кремния

Поликремний - это основа для монокремния. Разница в упорядоченности кристаллической решётки. Поликристалл не обладает упорядоченной кристаллической решёткой. Он содержит много мелких монокристаллов, у которых правило ближнего порядка соблюдается на небольших дистанциях. Ещё бывает аморфная структура, где полностью хаотическое располжение атомов и примером служит SiO2 Поликремний извлекают из кремнезёма (Si2) Песок на наших пляжах – это тоже кремнезём, но он сильно загрязнён и выделять из такого песка поликремний тяжело. Поэтому используют чистые белые пески. Итак, кремнезём. На его основе получают основные кремний-содержащие материалы, из которых выделяют поли-кремний: 1) – жидкость. 2) 3) (Йод) Наиболее распростарена обработка кремнезёма галогенами, например хлором: При высокой температуре происходит соединение кремния с хлором и выделается O2 Восстановление кремния из соединений. Металлы, вытесняющие Si из SiCl4 Основная реакция, проводится в кварцевых реакторах. Кремний осаждается на стенках в виде кристаллов. Рис.9 Их соскабливают и дробят в порошок.

1я очистка кремниевого порошка. Бывают очень чистые кремнезёмы, но примеси всё равно есть. Поэтому:

13


I Травление поликристаллического порошка соляной кислотой (HCl) Она растворяет железо. II Протравленный порошок промывают в воде и сушат. III Травление в плавиковой и серной кислотах (5÷7 часов) HF+H2SO4 IV Промывка. V Фракционно-дистилляционный метод очистки. В начале на порошок кремния воздействуют пары йода: Таким образом кремний (уже очищенный) соединяется с йодом и получается жидкость, которую извлекают из установки. Затем возгонка получившейся жидкости: Возгонка повторяется несколько раз. (Аналогия с получением чистого спирта) Это обеспечивает высокую чистоту кремния от примесей (металлических), НО! элементы "III" и "V" групп при таких методах очистки задерживаются в кремнии. Что бы их удалить: VI Очистка методом зонной плавки. (Это разновидность метода выращивания слитков.) Если разогревать поликремний до плавления, а потом кристаллизовать расплав, то кристаллизованные области по сравнению с расплавом будут иметь меньше примеси. Пропорционально коэффициенту сегрегации: K0=Nтв.часть/Nжидк.часть группа

V

Примесь:

P

K0=:

0,36 0,4 0,3 1•10-2 5•10-4 2,5•10-4 3•10-5 8•10-6

Тип примеси:

III As

Sb B

Донорные

(табл.3) Ga

Акцепторные

Cu

Au

Fe

Металлы

Схема установки для зонной плавки

1 – Держатель заготовки 2 – Заготовка – готовый слиток кремния, содержащий примеси 3 – Расплавленная зона внутри заготовки. 4 – Высокочастотный индуктор для плавления металла. Как работает: Поликремниевую заготовку медленно тянут вниз, через раскалённый индуктор. При этом в нижней части заготовки после кратковременного плавления начинается кристаллизация, а выше подплавляются новые участки кремния. Процесс сопровождается перераспределением примеси. На нижней границе расплава, где только что расплавленный кремний повторно кристаллизуется происходит уменьшение концентрации примеси, т.к. новая решётка кремния выталкивает примеси. Вытолкнутые примеси уходят в расплав и по мере опускания слитка их концентрация в расплаве растёт. По окончании процесса у заготовки удаляют верхнюю часть, т.к. там скопились примеси. Затем зонную плавку повторяют. На втором этапе коэффициент сегрегации тоже работает. Операцию повторяют до тех пор, пока количество 14


примесей не уменьшится до нужного значения, которое определяется необходимым удельным сопротивлением кремния. ( – удельная собственная проводимость кремния, когда уровень Ферми находится по середине запрещённой зоны.)

6 Лекция Выращивание монокристаллов кремния по методу Чохральского

2 самых популярных метода: Чохральского и бестигельная зонная плавка, но Метод Чохральского обеспечивает бОльшие диаметры и сегодня научились регулировать количествово примеси O2 поэтому на сегодня это самый распространённый метод: I Метод Чохральского (O2 < 2•1018(см-3)):

: Можно получить слитки 300÷400(мм) в диаметре : В процессе выращивания образуется много структурных дефектов: точечные дефекты (атомы O2) и преципитаты кислорода. (SiO2) II Бестигельная плавка (O2 < 1017(см-3)):

: При выращивании растущий кристалл не контактирует с тиглем он содержит меньше фоновых примесей. Например кислорода в нём меньше на 1,5 порядка, чем у Чохральского. (15раз???) : Трудно выращивать кристаллы больше, чем 60÷100(мм) в диаметре.

15


Схема установки для выращивания слитков по методу Чохральского

1. Основание установки, сплав ковара, массивная плита. 2. Рабочий колпак, ограниченный рабочий объём, сделан из нержавеющей стали, на ??? напаяна медная спиральная трубка с холодной водой для охлаждения. 3. Нагревательный элемент, обеспечивает нагрев тигля (4) в котором располагается расплав кремния. 4. Тигель. Выполнен из дважды плавленного кварца. Кварц плавят в вакууме, что бы удалить примеси. 5. Расплав кремния. 6. Растущий слиток уже монокристаллического кремния. (Из-за чего всё затевалось.) 7. Патрубок. Отверстие для откачки газа из рабочего объёма и последующей подачи инертного газа.

16


8. Затравка. Небольшой присталл кремния, торец которого строго ориентирован в заданной кристаллографической плоскости. 9. Верхний шток из нержавеющей стали, внутри которого сделаны проточки, для протекания холодной воды, для охлаждения. 10. Уплотнитель для верхнего штока. Обеспечивает герметичность при вращении верхнего штока. 11. Держатель затравки, обеспечивает ??? 12. Уплотнитель для нижнего штока. 13. Уплотнители в основании установки. 14. Держатель тигля. 15. Нижний шток. На нём крепится держатель тигля. Шток массивный, имеет спиральные проточки. Нижний и верхний шток вращаются в противоположных направлениях. Нижний - медленно. Верхний - быстрее + движется поступательно. (Поднимается вверх, вытягивая слиток из расплава.) Для выращивания высококачественных слитков: –??? –минимальное количество дефектов или их отсутствие. Необходимо регулировать большое количество различных параметров роста. Порядок работы установки: 1) При поднятом колпаке в тигель наполняется поликристаллическим кремнием и легирующим элементом. Колпак опускается. 2) Вакуумная откачка газа из под колпака. 3) Нагрев тигля, сначала до Tпл=1423°C и затем перегрев на 20-30°C, что бы удалить ненужные примеси. Опускают температуру на 5-10°C и опускают шток с затравкой до соприкосновения с расплавом. Происходит подплавление торца затравки. Затем ещё понижают температуру до Tпл. При этом начинается кристаллизация. 4) Запуск вращения штоков в разных направлениях, что бы лучше перемешивался расплав. Медленный подъём верхнего штока приводиит к росту кристалла. Начинается подача охлаждённого аргона (Ar) 5) Когда концентрация примеси выйдет за за допустимые значения, тогда заканчивают процесс резким поднятием верхнего штока. 6) Охлаждение слитка до прекращения его свечения (300)°C

17


Режимы роста Параметр процесса вытягивания. Единицы измерения

Значение параметра

1) Частота вращения нижнего штока Nнижн(об/мин)

(10÷15)±5%

2) Точность фиксации высоты тигля по отношению к нагревателю при пост. массе мат-ла (мм)

±1

3) Частота вращения верхнего штока. ωвн.(об/мин)

(40÷60)±5%

4) Скорость вытягивания верхнего штока Vвш(мм/мин)

0,5÷2,5

5) Допустимые колебания верхнего штока

0,05

Vвш(мм/мин)

6) Соосность штоков (мм)

≤0,1

7) Биение на конусах штоков (мкм)

≤10

8) Точность поддержания температуры при значениях, близких к Tпл

0,2÷0,5

Процесс роста слитка сопровождается введением легирующей примеси. Концентрация легирующей примеси ??? сегрегация (Переход между жидкой и твёрдой фазами) Коэффициент сегрегации K0=Nтв/Nж – равновесный, наблюдается при очень медленном росте кристалла , при котором на границе раздела происходит "перемешивание" (Диффузия избыточных атомов примеси и выравнивание концентрации) ,где – скорость роста слитка. – толщина области расплава, прилежащая ??? к монокристаллу, в котором успевает пройти/продиффундировать расплав. D – коэффициент диффузии легирующей примеси в расплаве. Распределение примеси также определяется вращением тигля и монокристалла. Макродефект: в результате часто наблюдается неравномерное распределение примеси по сечению слитка при условии в ??? скоростях вращения. После селективного травление выглядит как концентрические окружности. В процессе выращивания монокристаллического слитка наблюдается обогащение примесью. Постепенно наблюдается увеличение концентрации примеси по длине слитка.

7 Лекция Точечные деффекты в процессе роста слитка кремния.

За счёт вращения тигля и слитка образуется 2 вида дефектов: @ 18


1. При медленном вытягивании слитка кремния из расплава, кристаллизация вещесва происходит с запозданием. Это запоздание можно оценить на рисунке по высоте , на которой затвердевает кремний. Область кристаллизации изображена синим цветом и имеет выпуклую форму. Красным обозначен расплавленный кремний. А чёрным образующийся в результате данного процесса слиток кремния. Процесс выращивания проиходит в атмосфере инертного газа Аргона. Стрелками на схеме показаны потоки аргона, обдувающего слиток в процессе роста. Max T,°C - в центре слитка. , где – силы поверхностного натяжения. – поверхностное натяжение (ед/см2) – Высота на кот-й пр-т кристаллизация – Плотность расплава – Сила тяжести. –

2. Если рассматривать область кристаллизации более подробно (рис. 13), то мы увидим, что кристаллизация начинается в точках с минимальной T,°C, т.е. с боковых стенок слитка. Постепенно твёрдая фаза движется от краёв к центру, нарастая при этом послойно, по кристаллографическим плоскостям. При срастании плоскостей может возникнуть вакансия, либо лишний атом в междоузлии. Это 2 основных точечных деффекта. Количество деффектов обоих типов не обязательно будет 50/50. При остывании слитка концентрация междоузельных атомов не меняется, а концентрация вакансий - меняется, из-за низкой энергии активации. Вакансии диффундируют к краям слитка и их конц-я

3. Свирл дефект (Включает предыдущие два дефекта.)

19


Свирл деффект- спиралеобразная неравномерность деффектов. Состоит из: – точечных деффектов фоновых примесей – микродеффектов – кластеров преципитатов(SiOx) Влияние кислорода на свойства монокристалла кремния.

Источником O2 является тигель. (Емкость, в которой нагревают и плавят кремний.) Часть выделяющегося из тигля кислорода попадает либо в междоузлия, либо в узлы кристаллической решетки растущего слитка. Подавляющее большинство кислорода занимает междоузлия. Коэффициент сегрегации кислорода K [O] =1,25>1 т.е. выделенный тиглем кислород в подавляющем большинстве попадает внутрь слитка, т.к. есть поток аргона. ??? Аргон захватывает кислород и уносит его за пределы рабочего объёма. Путём регулировки потока аргона можно регулировать количество попадающего в слиток кислорода. Метод Чохральского позволяет регулировать концентрацию кислорода:N[O]= 5•1017 ÷ 2•1018 (см-3) В зависимости от предполагаемого применения кристалла задаётся предельная концентрация O2 в монокристалле кремния. Сегодня для биполярных интегральных схем требуется конц-я O2существенно меньше 5•1017 Если же Вы собираетесь использовать современную технологию с процессом геттерирования (захвата) деффектов. То наоборот желательно использовать высокие концентрации O2=2•1018. Правда больше этого получить неудастся. Даже если полностью исключить потоки аргона, и кислороду некуда будет деваться, кроме как "уходить" в слиток, то всё равно конц-я не будет выше указанной. Виновата предельная растворимость кислорода в кремнии, как раз равная 2•1018 К сожалению выше концентрацию получить нельзя, хотя для геттерирования это было бы полезно. Наличие O2 в монокристалле кремния приводит к... В начале растущего слитка мы имеем конц-ю, которую сами и задаём. (На границе раздела, где работает коэффициент сегрегации.) При Tпл=1024°С. Кислород входит в кремний согласно коэффициенту сегрегации. Роль кислорода: 1)Слиток постепенно охлаждается, происходит пересыщение атомами кислорода и образуются преципитаты кислорода: SiOsub>2</sub> и SiOsub>4</sub> (2 и 4 - основные) Хотя могут быть и SiO. Как говорят технологи: образуется вторая фаза кислорода. SiOsub>4</sub> приводит к появлению дополнительных доноров. 2)Образование комплексов:[C-O] углерод-кислород и [V-O] вакансия-кислрод. Кмплексы являются центрами зарождения микродеффектов, а именно кластеров кремния. Влияние углерода на свойства монокристалла кремния

Источником углерода является в основном среда и частично тигель. Коэффициент сегрегации углерода = 0,65. Т.е. в процессе выращивания монокристаллического слитка, атомы углерода оттесняются от границы кристаллизации в расплав, в результате чего там 20


проиходит постепенное повышения концентрации углерода (в расплаве) и увеличивается конц-я углерода по длине слитка. Роль углерода ещё более неприятная, с точки зрения образования центров зарождения кластеров. Если ранее мы видели комплексы [C-O] и [V-O], связанные с наличием кислорода, то ещё хуже, кода зарождаются комплексы, связанные с углеродом, Так комплекс [C-V] углерод-вакансия - более подвижен. Поэтому стремятся уменьшить конц-ю углерода и его конц-я N[С]= 1016 ÷ 5•1017 (см-3) (Это для метода Чохральского, а для бестигельной зонной плавки можно ещё в 10 раз уменьшить эту конц-ю.) Дефектообразование при изготовлении монокристаллических слитков.

В начале охлаждения появляется избыточная концентрация точечных дефектов, потому что они входят в кремний пропорционально коэффициенту сегрегации. Раз идет охлаждение - значит происходит пересыщение точечными дефектами. При небольшом пересыщении, когда только начала снижаться температура и слиток вот-вот начал затвердевать - происходит возникновение всех возможных "удовольствий": кислород, углерод, вакансии, собственные и междоузельные атомы. Этапы: 1) Образование комплексов (Преципитатов и комплексов пар, которые являются центрами зарождения.) Всё это для периода начального пересыщения, недалеко от границы расплава. 2) При дальнейшем охлаждении пересыщение увеличивается. Начинают образовываться кластеры собственных междоузельных атомов. В принципе мы наблюдаем процесс уменьшения энергии тела, поскольку оно остывает. Это температурное изменение, а внутри ещё происходят термодинамические изменения, связанные с уменьшением собственной внутренней энергии. Снижение внутренней энергии приводит к образованию комплексов. Когда из отдельных точечных дефектов образуется комплекс, то их общая энергия уменьшается. Дефектам энергетически выгодно образовывать кластеры, т.к. это приводит к снижению внутренней энергии. Так начинается процесс образование микродефектов (кластеров) на центрах зарождения. Центрами зарождения является не только [C-V],но и сам углерод. Образуются "В" кластеры. "B" кластер - это объёмное скопление междоузельных атомов кремния вокруг центров кластеризации. В "В" кластер может входить семейство атомов в количестве до 1011÷1012 штук. Все они расположены в большом объёме и в этом объёме возникают упругие механические напряжения. Каждый атом имеет вокруг себя напряжённую область и когда скапливается энергия становится критической, то происходит перестройка "В" кластера в "А" кластер. Это следующий этап снижения внутренней энергии. При перестройке междоузельные атомы выстраиваются между двумя атомными плоскостями монокристалла. (Располагаются в одной плоскости) Имеем дефект упаковки и на краях этого дефекта упаковки имеются напряжения, которые достигают критических значения и этот дефект упаковки замыкается дислокационной петлёй и получается "А" кластер.(???) Если на готовом монокристалле производить термоотжиг, то кластеры начинают расти и они могут расти до тех пор, пока петля "А" кластера (т.е. край полуплоскости) не выйдет на поверхность. Это происходит и хорошо заметно при термическом окислении, которое по сути является термоотжигом и происходит при T=1000÷1200°C Выход петли(дислокаций) на поверхность можно выявить и увидеть при травлении, когда на поверхности возникают "гантельки". Ведь дислокация травится сильнее и получаются дырки в подложке. Без термоотжига в монокристалле таких вещей не увидеть, т.к. размеры совсем другие.

21


Теперь вернёмся к свирл дефекту. Он обусловлен тем, что процесс формирования точечных деффектов, комплексов точечных дефектов, преципитатов и кластеров сопровождается непрерывным вращением тигля и слитка. Образуется спиралеобразная полоса, в ней находятся все перечисленные виды дефектов. Но в концентрациях в несколько раз превышающих концентрацию за пределами свирла. При последующих обработках монокристаллического слитка и кремниевых пластин все эти дфекты присутствуют, однако при отжиге процессы формирования дефектов продолжаются. Точечные дефекты трансформируются в кластеры, кластеры - в дефекты упаковки, а дефекты упаковки влияют на процент выхода годных микросхем. В настоящее время при выращивании слитков обеспечивается не только отсутствие дислокаций, (бездислкационный кремний) но есть возможность снизить вероятность свирл дефектов. За счёт изменения режима вращения. Свирл дефект в подложке является источником получения дислокаций. И при изготовлении микросхем его существование недопустимо, т.к. % годных микросхем сильно снижается. Требования к готовому слитку № 1 Чем

Требование подложки, тем

% выхода годных микросхем. Сегодня

= 100÷300(мм)

2 Допуск к диаметру 3 Необходимая концентрация примеси для обеспечения необходимого типа проводимости. 4 Величина удельного сопротивления. 5 Допустимый разброс удельного сопротивления слитка, как по поверхности пластины, так и по длине слитка. 6 Полное отсутствие дислокаций 7 Наличие или отсутствие свирл деффектов. 8 Концентрация основных фоновых примесей: кислорода и углерода.

22


8 Лекция «Особенности термического окисления кремния» Особенности: 1. Кремний в чистом виде в природе не встречается. Только в виде соединений. В основном его извлекают из кремнезёма – SiO2 (Двуокись кремния). 2. Образование окисла при Ткомн: Процесс термического окисления только что изготовленных монокристаллов происходит с выделением тепла. (В чистом виде кремний существовать не может и сразу окисляется.) Эта экзотермическая реакция происходит мгновенно. Реакция:Si+O2=SiO2+192 (Kило-калории) при Ткомн

*Рост окисла – логичнее называть "врастание окисла", что бы передать суть процесса. На поверхности кремниевой пластины никакой дополнительной плёнки SiO2 не вырастает. Плёнка SiO2 формируется непосредственно в поверхностном слое чистого кремния. Как? Атомы кислорода проникают в глубь подложки. (см. рис 16) При комнатной температуре они далеко в кремний не уйдут и рост окисла закончится на отметке в ??? микрон. Повысив температуру их можно загнать глубже. Красным на рисунке обозначена максимальная глубина, на которую атомы кислорода смогли углубиться в кремний. Кремниевая подложка как губка впитывает в себя атомы кислорода. При формировании окисла поверхность подложки "набухает". Из-за этого вся пластина куполообразно изгибается. 3. Образование окисла при высокой температуре проходит в 3 этапа: I Образование окислительной среды, за счёт разложения соединений до H и O:

1)H2O 2H++O2)O2 O-+O- (Ионизованные) 3)O2 O+O (Не ионизованные) 4)H2O (OH-)+H+ 4.1)В итоге имеем: Диффундирующие агенты: H, O и OH. (Но водород окислителем не является,поэтому: 4.2)Окислительные агенты: O и OH II Дифузия окисляющего агента через слой SiO2

Окисляющие агенты движутся к границе раздела: ГАЗ SiO2, "садятся" на поверхность окисла и затем диффундирует в глубь него по направлению к границе (Красная кривая на рисунке.) III Разрыхление границы

атомами кислорода.

23


Реакция взаимодействия окисляющего агента с кремнием и образование SiO2 Разрыхлённая граница показана неровной красной линией.

Замечание: окисления кремния зависит от того, какой из 3х этапов длится дольше. Оказывается, что при высоких температурах скорость окисления определяется вторым этапом. Максимальная скорость окисления достигается в плазме кислорода. Временной закон окисления

Рассмотрим скорость дифузии через плёнку SiO2. Авторы закона: Дил и Гроу. , где: – толщина окисла, который выращиваем. – константа окисления. – параболическая константа окисления. – время окисления. – приведённое время окисления, это время за которое при заданной T,°С окисления вырастает слой окисла = толщине окисла до начала окисления. – Толщина естественного окисла, который сам образуется при комнатной температуре на чистом кремнии. Временной закон состоит из 2х частей: 1) Если , то рост окисла происходит линейно. 2) Если , то работает основной закон. (Закон параболического роста) И выглядит он как на рис.17:

роста сильно зависит от T,°С и от той среды в которой происходит процесс окисления. При заданной температуре: min в сухом кислороде. max в парах воды при давлении. Скорости окисления: O2 O2 влажный H2Oпар

H2Oпар высокого давл-я

плазма кислорода O-

24


Реакции окисления на реальной поверхности кремния

Реальная кремниевая пластина имеет шероховатость пов-ти порядка 1/100 (мкм) Эта шероховатость визуально оценивается как зеркальная. Получается она путём многоэтапной химико-механической полировки.[2] "Тончайший" порошок SiO2, зерно = мкм воздействует на пов-ть кремниевой пластины. Результат - толщина нарушенного слоя =1/100(мкм) Раньше мы рассматривали идеальный случай, когда пов-ть рисуемой пластины совпадает с кристаллографической плоскостью атомов. (рис.19) (Красным обозначены оборванные атомарные связи) Это идеал, который хотелось бы получить. Но раз есть шероховатость, значит имеем дело с суб-поверхностью (Мнимая поверхность).

В реальности на поверхность выходят оборванные атомарные плоскости и она выглядит как на

(Рис.20) Расстояние меж плоскостей = постоянной решётки в кремнии: Поэтому число оборванных атомарных связей будет выше, чем у идеальной поверхности. ??? . Это приводит к тому, что при окислении такой поверхности атомом кислорода не всегда будет связан лишь с одним атомом кремния. И в одном случае мы получим молекулу SiO2, а в другом... спорный вопрос. Процесс окисления кремния кислродом послужил поводом для создания множества диссертаций. Ведь однозначно написать реакцию Si + Osub>2</sub> нельзя. Поэтому рассмотрим несколько возможных реакций:

25


напряжение, возникшее в месте рождения молекулы SiO2

Вакансия компенсирует разницу объёма между атомом Si и молекулой SiO2 Т.к. вакансия скомпенсировала разницу объёмов, то:

x - избыточный атом кремния "A" кластер

точечный дефект

"B" кластер

Имеем как и в 3 - избыточный атом кремния. Тоже меняются упругие механические напряжения на границе монокристалл - окисел.

Структура окисла с точки зрения молекул - аморфная, но до определённых условий. Если температуры обработки > 1000, то окисел будет иметь 2 модификации: -кристобалит и кварц. И то и другое - кристаллическая структура. ??? Говоря о кварце имеются в виду кристаллы -кварца и они имеют кристаллическую структуру.

9 Лекция Некоторые параметры модифицированных структур SiO2 V мол-лы в

Модификация

V мол-лы в

[3]

г/см3

V мол-лы в

Удельный V

– кристобалит

44,5

20,8

11,85

2,23

–кварц

39,4

18,4

10,5

2,53

На границе 2х фаз сопрягаются в единое твёрдое тело 2 разные кристаллические решётки, а именно: решётка кремния и двуокиси кремния. Решётка кремния имеет объём ΩSi = 20,8 ,а решётка окисла в зависимости от модификации иеет объём . Из таблицы видно, что молекула SiO2 в любом случае в 2 раза больше атома кремния. Из-за этого возникают сложные физико-механические процессы. Появляются напряжения на границе раздела. За счёт того, что молекулы SiO2 > атомов Si, в кремнии появляются растягивающие механические напряжения на границе раздела. Напряжения конечно распространяются и в глубь, но максимум приходится на границу раздела. Эти напряжения приводят к генерации вакансия в объёме кремния и к дифузии 26


вакансий к границе раздела. Роль вакансий как бы разделяется: 1 Часть вакансий участвует в снятии напряжений за счёт того что молекула SiO2 занимает место вакансии. Вакансия компенсирует разницу в объёмах, между молекулой SiO2 и атомом Si. 2 Часть вакансий оказывается захвачена растущим слоем окисла. (рис.21) Эти вакансии приводят к появлению в плёнке SiO2 ваансионных кластерв, те в свою очередь могут увеличиваться и превращаться в поры. (Пора - это большой вакансионный кластер, где нет молекул кремния) Поры в свою очередь приводят к снижению пробивных напряжений плёнки SiO2 Поры, срастаясь приводят к появлению проколов, что равносильно КЗ[4]. (Шина коммутации будет закорочена на кремний через слой SiO2) Скорость окисления определяется тем этапом, который связан с доставкой окислителя от границы раздела Газ|SiO2 к границе SiO2|Si. Поэтому процесс окисления сопровождается появлением избыточных атомов кремния вблизи поверхности кремния. Это приводит к тому, что появляются недоокисленные до SiO2 молекулы. Такие как SiO, а SiO имеет "+" заряд. У поверхности остаются вообще свободные атомы кремния. SiO располагается у поверхности и там же располагается избыточный атом Si, который тоже будет обладать зарядом. Избыточные (свободные) атомы кремния тоже перераспределяются между кремнием и окислом. Они вклиниваются в решётку SiO2, создавая незаконченные связи у кремния. (Также с положительным зарядом)

Механические напряжения, обусловленные структурными дефектами Формулы:

27


Напряжение в плёнке SiO2:

,где: E – модуль Юнга для SiO2 ,а – коэфф-т dПуассона для

Напряжение в подложке:

SiO2

В результате действия таких напряжений окисленная подложка претерпевает изгиб. (Рис.24) Это симметричный куполообразный изгиб, который является частью сферы с радиусом R. На верху сферы расположен слой SiO2 Изгиб пластины приводит к тому, что при контактной фотолитографии появится неточность воспроизведения элементов. Смотрим на рисунок: Из-за дифракции света на отверстиях два крайних элемента увеличились в размере. Решение проблемы: надавить на фотошаблон и тем самым распрямить кремниевую пластину, что бы она плотно прилегала к фотошаблону. Но пластина может расколоться, если слишком большой радиус изгиба. Радиус изгиба окисленной пластины: , где: – радиус кремниевой пластины. Замечание: С увеличением подложки квадратично растёт квадратично уменьшается с ростом толщины пластины. Исходя из формул можно нарисовать фигуру ??? напряжений в системе Si SiO2 На рис.25 изображена окисленная подложка. Рассмотрим напряжения в 2х слоях: I в кремнии. Максимальные напряжения будут на границе раздела. Растягивающие расположены – в SiO2. ? Сжимающие – в кремнии. На границе раздела напряжения равны. С углублением в кремний наблюдается уменьшение напряжения и на оси "X" есть точка с нулевым напряжением. (Экстраплоскость, изображённая пунктиром на рис.25) Ниже эстраплоскости появляется напряжение сжатия.

28


II Напр-е в слое SiO2 зависит от скорости охлаждения: 1) Если охладить подложку моментально, то напряжения "заморозятся" и будут одинаковыми по всей высоте окисла. (Линия №1 на рисунке) Правда окисел толще микрона растрескается. На границе Si SiO2появляется сетка дислокаций. 2) Если охлаждать со средней скоростью, то нет дислокаций на пов-ти кремния, но на границе раздела будет высокая плотность поверхностных состояний. Т.е. высокий заряд.(Линия №2) 3) Если остужать подложку очень медленно, то получается резкое распределение напряжений. (Линия №3) Это "управляемый режим".

10 Лекция «Термо-механические напряжения при окислении Si подложек» Причиной термомеханических напряжений является разница температур на разных участках кремниевой подложки. Эта разница обусловлена тем, что пластина опирается краями на кассету. В точках соприкосновения с кассетой T,°С превышает среднюю температуру относительно других точек пластины. Газ с окислителем обтекает поверхность неравномерно тепло неравномерно передаётся пластине возникают термоупругие механические напряжения: , где

– коэфф-т линейного расширения кремниевой пластины. Для

кремния 29


– модуль Юнга. (Зависит от ориентации.) – максимальная разница температур. – коэффициент Пуассона. – толщина кремния. ??? В результате: 1) В слое окисла действует напряжение:

2) В системе Si+SiO2[5]действует напряжение:

Распределение напряжений в окисле и в кремнии нам уже даны. (рис.25) Считается, что до толщин SiO2 = 1 микрон упругие механические напряжения не вызывают возникновения грубых структурных дефектов. После 1 микрона возникают дислокации, сетки дислокаций и линии скольжения.[6] При этом подложка при любой толщине окисла становится деформированной. (Выгнута окислом наружу.) При больших напряжениях возникают разнообразные дифракционные картины: цилиндр, купол, седло. Седло – это изгиб в четырёх направлениях. ??? А линии скольжения – это те самые "гантельки", которые мы встречали ранее. (Звезда Давида) ??? Окисные дефекты упаковки (ОДУ)

Процесс окисления реальной подложки сопровождается образованием на границе избыточных атомов кремния. (В результате химической реакции ???) Избыточные атомы кремния частично попадают в слой SiO, а большая их часть диффундирует по междоузлиям в V кристалла. Численность избыточных атомов кремния меняется от поверхности к глубине. (Максимум на пов-ти) В связи с их наличием начинают появляться "B" кластеры "A" кластеры дефекты упаковки. Конечный результат взаимодействия избыточных (собственных) междоузельных атомов кремния приводит к окисным дефектам упаковки = ОДУ. Где граница между "А" кластером и ОДУ? Если < 1 мкм кластер, если > 1 мкм ОДУ. Дефекты упаковки при длительном окислении растут, образуют плоскости и выходят на поверхность. И выглядят как гантельки. Размеры гантелек от 1 микрона до десятков миллиметров! Это размер окисного дефекта упаковки.

30


Влияние различных факторов на рост ОДУ: 1) Влияние температуры и времени на рост ОДУ. С T,°C увеличиваются размеры ОДУ. При заданной T,°C рост дефектов наблюдается с увеличением времени окисления. На рисунке изображены зависимости размера дефекта от времени + температуры и ориентации. Чтение графика: при низких температурах дефекты упаковки вырастают максимум до микрон. А при высоких температурах дефекты упаковки вырастают гораздо крупнее. Также видно, что при ориентации {100} рост идёт быстрее, чем при {111} При низких температурах окисления дефекты лежат вблизи поверхности, т.к. именно там высокая концентрация собственных междоузельных атомов, поскольку они не успевают глубоко продиффундировать. А с T,°C, собственные атомы диффундируют глубже и поэтому дефекты возникают далеко от поверхности. 2) Влияние ориентации на рост ОДУ. роста ОДУ в плоскости {111} в 3раза медленнее, чем на плоскостях {100} и {110} Если пластина с ориентацией {100} отклонится от этой главной кристаллографической плоскости на , то рост окисных дефектов не наблюдается! 3) Влияние механических повреждений и сверх-дефектов на рост ОДУ. Механические повреждения – это те повреждения, которые связаны с механической обработкой: Cколы по краям пластины, возникающие при калибровке слитков, когда их "загоняют" в определённый диаметр. Следы от шлифовки или алмазной резки. Все эти повреждения являются источниками возникновения дислокаций. При наличии механических повреждений рост ОДУ происходит под большИми углами к поверхности. При наличии свирл дефектов ОДУ располагаются главным образом в кристаллографических плоскостях {111}

11 Лекция «Дефектообразование при диффузии примеси в подложку» Процесс диффузии примеси в кремний обеспечивает: – Изменение исходной концентрации примеси в кремнии. – Введение противоположной по значению проводимости примеси в Si. Исходная подложка уже легирована примесью до определённой заданной концентрации. Т.е. подложка имеет равновесное состояние точечных дефектов. (Легирующей примеси) Процесс диффузии нарушает это состояние и приводит к изменению структуры подложки и

31


её энергетического состояния. Атомы "V" основной легирующей примеси, используемые при проведении процессов диффузии являются ковалентными, т.е. являются примесями замещения и входят в ковалентные связи с атомами примеси. Именно благодара им появляется та или иная проводимость примеси. Все легирующие примеси (кроме As), использующиеся для диффузии в кремний имеют размеры, отличные от размеров атома Si. Табл. 4 "Характеристики основных примесей Si"

Примесь *Rпр(нм) дон./акц.

B (III) а Al (III) а Ga (III) а P (V) д As (V) д Sb (V) д Si (IV)

0,089 0,126 0,126 0,110 0,118 0,136 0,117

Относительное Предельная изменение растворимость **ПКР (Nпред см-3)•1019 -26 8 8 -6 1 16 –//–

50 2 5 100 200 10 –//–

*Rпр – Ковалентный радиус примеси 12 – s

Коэфф-т деформации кристаллической решётки:

Напряжение в приповерхностном слое:

Атом примеси по размеру отличается от атома Si. Поэтому при диффузии наблюдается отклонение от **ПКР (Постоянная Кристаллической Решётки). У бора и фосфора радиус атома < RSi наблюдается уменьшение ПКР[7]. А если ковалентный радиус примеси Rпр > RSi, то наблюдается увеличение ПКР и возникновение упругих механических напряжений. – эти напряжения образуются вокруг того места, куда внедрён атом примеси. Чем больше конц-я введённых атомов примеси, тем больше упругих напряжений возникнет. НО! При внедрении As (мышьяк) упругих напряжений не возникает, т.к. радиусы As и Si практически совпадают. ,где RSi – ковалентный радиус Si, Rpr – ковалентный радиус атома примеси, NSi = 5•1022(см)-3 – конц-я атомов Si.

Это напряжение максимально. Т.е. напряжение, возникающее в диффузионной области зависит от: поверхностной концентрации и закона распределения примеси. Согласно Рейви для P: при толщине дифф. слоя ≥2400Å и NS=1019(см)-3 – напряжение в подложке достигает критического, которое приводит к появлению дислокаций в диффузионном слое. Конц-я дислокаций меняется по глубине(dz) согласно закону Рейви: Зависимость концентрации дислокаций от глубины:

,где |b| – абсолютно значение вектора Бюргеса. Для B: Ns=1019(см)-3;z≥3400Å=3,4(нм)

В монокристалле кремния, кроме легирующих примесей, которые вводятся специально, имеются также фоновые примеси. В том числе кислород и углерод:

32


Конц-я [O] 1017÷2•1018(см)-3 Кислород – это атомы внедрения. (Располагаются в междоузлиях.) Конц-я [C] 1016÷1017(см)-3 Углерод=атом замещения. (Располагается в узлах решётки.) На 10тыс атомов Si приходится 1 атом кислорода. Наличие этих фоновых примесей приводит к дополнительной деформации решётки: Для O2 относительная деформация: Для C относительная деформация: степени, концентрации углерода)

(читать как: -6,5 на 10 в 24й

Из-за фоновых примесей образование дислокаций облегчается. Конц-я дислокаций может достигать N[d]=109(см)-2 (читать как:"конц-я = 109 на квадратный сантиметр поверхности") А размеры дислокаций ≈ 1(мкм) Мы рассмотрели одну из причин возникновения дислокаций: несоответствие размеров легирующей примеси с атомами кремния. Результатом являются так называемые напряжения несоответствия. Но кроме этого при проведении диффузии имеются термические напряжения: эти напряжения возникают за счет разницы температур по площади кристалла. (Места, где подложка опирается на держатель имеют повышенную температуру.) Мы уже рассматривали эти напряжения в 10й лекции, когда говорили об окислении подложки. Термические напряжения суммируются с напряжениями несоответствия, что приводит к появлению дислокаций при напряжениях существенно меньших, чем ??? Центрами возниконовения дислокаций являются "А" и "В" кластеры, а также дефекты связанные с механической обработкой (сколы на краях подложки и лунки на поверхности) Упрощение образования дефектов объясняется тем, что лунка представляет собой дополнительные плоскости. Минимум 2 плоскости, если лунка клиновидная. На каждой плоскости лунки идёт диффузия(так же как и по всей поверхности) В результате на границах этих плоскостей образуется избыточная концентрация примесей, т.е. там раньше начинается зарождение дислокаций и потом дислокации разростаются с места лунки в приповерхностную область. Термические напряжения:

33


На практике редко ведут диффузию примеси по всей поверхности. Чаще используется локальная диффузия через маску SiO2. На рис.27 рассмотрен случай диффузии через круглое окно. (для упрощения расчётов) Радиус окна=a. Радиус диффузии=r. Мы знаем, что максимальные напряжения имеются на поверхности диффузионной области "n" Но здесь кроме того имеется окно, через которое ведётся диффузия. Т.е. граница окисла и кремния. И в точке, где заканчивается окно и начинается диффузия под окисел происходит скачёк упругих механических напряжений, причём дислокации наблюдаются не только в диффузионной области, но и за пределами диффузионной области В приповерхностных областях кремния. Это так называемые внеконтурные дислокации Примечательно то, что дислокации возникают за пределами диффузионной области, т.е. там, где нет примесных атомов. Их кол-во максимально на границе раздела Si|SiO2 и убывае по глубине.(По аналогии с диаграммой напряжений в лекции №10) , где: r– радиу

Распр-е внеконтурных дислокаций по глубине(z):

с диффузионной области, a - радиус окна. D – коэффициент диффузии примеси Ns – поверхностная концентрация; t – время диффузии – деформация кристаллической решётки по "x" Выводы из формулы: 1) max напряжение наблюдается вблизи поверхности, поэтому там наблюдается max конця внеконтурных дислокаций. 2) По глубине напряжения снижаются и соотвественно концентрация дислокаций падает. Может быть случай, когда критические напряжения в диффузионной области ещё не достигнуты и в диффузионной области дислокации ещё не появились, а внеконтурные уже есть.(За счёт дополнительного напряжения на границе раздела.) 3) Внеконтурные напряжения появляются тем раньше, чем > радиус окна, через которое осуществляется диффузия. Другие особенности диффузии примесей в кремний

I Фосфор Фосфор внедряется в узлы кристаллической решётки и вытесняет атомы кремния. Вытесненные(междоузельные) атомы кремния образуют "B"-кластеры "A"-кластеры Петли дислокаций. Плотность дислокаций может быть очень высокой, особено при 34


концентрациях, близких к предельным. (см.табл.4) При концентрациях фосфора выше предельной растворимости возникают сетки дислокаций в диффузионной области и образование на поверхности частиц SiP, которые называются фосфорным преципитатом и имеют игольчатую форму. Они расположены вдоль поверхности и являются центрами возникновения дополнительных дислокаций. Кроме того в результате образования этих фосфорных преципитатов уменьшается эффективность диффузии. Т.е не все атомы фосфора оказываются ионизованными и проводимость такого материала < ,чем хотелось бы: ведь обычно, чем больше примеси, тем выше проводимость. Но в данном случае излишние атомы фосфора не могут встроиться в узлы решётки и скапливаются в виде преципитатов. С точки зрения проводимости такой фосфор является неактивным и не является легирующей примесью. II Бор Предельная растворимость бора = 5*1020 Если превысить концентрацию, то на пов-ти диффузионных областей появляются пластинчатые образования SiBx, где X=2,9÷4 Эти образования имеют ромбоэдрическую структуру. Они так же как и фосфор приводят к появлению дополнительных дислокаций в диффузионной области. И аналогично фосфору не весь бор ионизируется. III Поведение быстро диффундирующих примесей (Медь, Золото, Железо, Цинк) Начинают диффундировать при низких температурах (от 600°C) Они диффундируют в первую очередь к дислокациям, т.к. дислокация это образование, возникшее благодаря уменьшению напряжений и поэтому внутри дислокации напряжение ниже, чем среднее напряжение в кристалле. В результате дислокация обрастает быстро диффундирующими примесями. Это так называемый процесс декорирования дефектов, т.е. дислокации заполняются атомами примеси. (Дислокация = Дефект)

Данное явление может быть полезным. (рис.28) Например сформировали "p"-область в кремнии "n"-типа. Теперь необходимо измерить глубину, на которую продиффундировала примесь. (Узнать глубину "p"-области) Для этого: 1)Делается лунка. Но кремний "p"-типа визуально не отличается от кремния "n"-типа, и в лунке мы не увидим границы между "p" и "n". 2)Пластина помещается в медный купорос, а ионы меди осаждаются только на легированной "p"-области. Теперь можно визуально оценить, где заканчивается "р"область.

35


12 Лекция «Дефектообразование при ионной имплантации (ИИ)» Достоинства ИИ: – Можно легировать при Tкомн – Можно получать сверхтонкий легированный слой. – Можно легко управлять концентрацией примеси за счёт того, что она зависит от тока ионов в пучке и времени облучения. – Возможность легировать кремний любой примесью, даже инертными газами.Инертные газы отличаются низкой химической активностью, у них под завязку заполнены электронные оболочки и следовательно эти газы не хотят ни с кем реагировать. Чтобы заставить их вступить в реакцию, нужно очень постараться, искусственно ионизируя каждый атом. – Можно не только легировать, но и испарять материал с поверхности подложки. И даже проводить литографию пучком! Итог: ИИ на сегодня = основной метод легирования. Особенности ИИ: при ИИ энергия ионов в пучке Eи=50÷300(эВ) Пучёк ионов попадая в подложку взаимодействует с решёткой. Ионы теряют энергию и затормаживаются, оставаясь внутри подложки. Большинство оказывается в междоузлияих и только 20% оказываются в узлах, т.е. оказываются ионизованными. (Атом в узле = ионизованный, а в междоузлии = неионизованный) Ион должен порядка 100 раз столкнуться с ядром кремния, что бы остановиться. 3 Вида взаимодействия ионов с атомами подложки: I Взаимодействие ионов примеси с ... оболочками атомов. Энергия захвата при этом невелика. Происходит разогрев... II Касательное взаимодействие примеси с ядрами атомов Si. Рассеивание "E" тут >. Примесь меняет траекторию, но не тормозится полностью, продолжая движение. III Жесткое взаимодействие атома примеси с ядром Si. Атом Si выбивается из узла и занимает междоузельное положение.

имеем [V] + [междоузельный атом Si] При Eиона ≈ 100(КэВ) один ион способен на 100 жестких взаимодействий=100[V]+100[междоузельный Si] В результате трек иона оказывается окружён точечными дефектами. (рис.29) Треки могут сливаться и образуются 36


раупорядоченные участки. При этом E перемещения вакансий очень низкая Eпер[V]=0,3(эВ) и эта разупорядоченная область выглядит так: в центре – вакансии, вокруг – междоузлия.

Глубина проникновения кластеров в кристалл подчиняется Гауссовому Закону... При дозах Q=1013(ионов/см2) границы кластеров сливаются и происходит аморфизация облучаемой области, исчезает ближний порядок и имеем аморфный слой. Ещё один дефект:"Каналирование"

Это аномальное проникновение ионов примеси на большУю глубину. Этот эффект возникает тогда, когда направление падения пучка ионов на поверхность совпадает с одним из главных кристаллографических направлений в кремнии. (рис.31) На рисунке зелёной линией изображена траектория иона примеси, который не сталкивается с ядрами кремния, а испытывает касательное взаимодействие. Поэтому примесь медленно теряет энергию и проникает далеко в глубь кристалла. Большинаство ионов примеси останавливается на определённой глубине "Xкан" и следовательно там возникает аномально большая концентрация примеси. Примеси на глубине "Xкан" оказывается 37


больше, чем на поверхности! Это явление можно применить с пользой...

Устранение дефектов

– Аморфизацию устраняют нагревом. Но это чревато. Нужна сложная установка "Везувий" – Отжиг имплантированных слоёв при 3х диапазонах темп-р: (1) T=350÷550°C – аморфизация исчезает на 100% и восстанавливается кристаллическая структура до уровня K=0,8÷0,9,т.е. 80÷90% дефектов возвращается на свои места в узлы КР + 80÷90% атомов примеси занимают места в узлах КР (ионизуются) и следовательно участвуют в электропроводности. Оставшиеся атомы примеси становятся центрами захвата... (2) T=750÷850°C – K=1(100%) не только структура восстановилась, но и приближаются к исходным значениям у монокристалла... (3) T=1050÷1100°C – фактически разгонка примеси увеличение пробивных напряжений полученных p-n переходов при сохранении 100% ионизации и других характеристик. Отжиг имплантированных слоёв нужен в любом случае, что бы конц-ю точечных дефектов. – Каналирование (2 способа устранения):

1. Для каждой ориентации подложки есть критический угол, превышение которого приводит к устранению эффекта каналирования. Критический угол - это угол между главным кристаллографическим направлением оси подложки и направлением падения пучка ионов. Это и есть Гл-е напр-я:(111);(110);(100) Критические углы для кремния: 3÷6° что бы исключить каналирование устанавливают угол падения больше крит 2. Создание на пов-ти подложки аморфных слоёв, которые будут рассеивать пучёк ионов. Например слой SiO2 или Si3N4 будет рассеивать пучёк. 38


Дефектообразование при эпитаксиальном наращивании

На рост плёнок влияют следующие дефекты подложки: 1. Выколы, царапины, неровности на поверхности. 2. Структурные несовершенства, такие как: примесные атомы кислорода и углерода. Кластеры, дислокации, свирлд-ефекты, неоднородности распространения примеси по торцу слитка. Все эти дефекты влияют на эпитаксиальные дефекты упаковки. (ЭДУ) Они могут быть 2х видов: I. Дефект внедрения II. Дефект вычитания. Выпадение части атомарных слоёв ЭДУ (рис.) Причина дефектов:

Термомех-е напряжения – возникают из-за того, что подложки располагаются на держателе. (рис) Держатель делают из графита, что бы он нагревался индукционными токами. Из-за разницы температур подложки возникает её изгиб. (Эфект Лаймана) подложка неплотно прилегает к подложкодержателю возникают термоупругие мех-е напряжения внутри подложек: Термоупругие напряжения: Напряжение сжатия Компоненты: эпитаксиальной структуры

Напряжение растяжения подложки

Напряжение изгиба подложки

1. Чаще всего на подложку наращиваются эпитаксиальные слои противоположно

го типа проводимости. 2. Концентрации примесей в подложке и эпитаксиальном слое – разные. Напряжения Дислокации несоответствия на границе (расширения подложки и эпитаксиального слоя) Чем разница концентраций примесей, тем кол-во дислокаций несоотвествия.

39


13 Лекция «ИнженерИя дефектов» Определение: 1) Это знание структурных дефектов в материалах, используемых при изгии ППИС. 2) Знание о возникновении новых дефектов в полупроводнике при проведении технологических процессов изг-я ИС. 3) Изучение процессов взаимодействия дефектов в структурах ИС. 4) Изучение влияния различных дефектов на электрические параметры элементов ИС. 5) Нахождение путей минимизации влияния структурных дефектов на выход годных и надёжность ИС. Разработка методов использования структурных дефектов для : надёжности и % годных ИС. Наиболее широкое применение при изготовлении ИС нашёл метод геттерирования дефектов. Геттерирование = связывание точечных дефектов, т.к. они наиболее подвижны, а к примеру геттерировать кластер гораздо сложнее. В середине прошлого века процесс геттерирования уже использовался. Из лампы откачивался кислород до 10-5(мкHg), но даже при этом внутри было много кислорода. И чтобы этот кислород нейтрализовать, внутри лампы помещался порошок металла, всё это нагревалось и происходило окисление. В результате такого процесса понижалось давление по кислороду. Наличие тяжёлых металлов в подложке приводило к резкому снижению пробивных напряжений и существенному увеличению обратных токов p-n переходов. Затем отжиг в инертном газе. Результат: Снижение обратных токов P-n переходов и увеличение пробивных напряжений. Обратную сторону пластины травили анизотропным травителем. На границе Si|SiO2 скапливались дефекты. На рис.35 изображён механизм геттерирования. Схема классификации методов геттерирования

Геттерирование бывает: 1.Наружное: 1.1 С рабочей стороны пластины 1.2 С обратной стороны пластины 2.Комбинированное 3.Внутреннее: 3.1 Собственное 3.2 Областями, формируемыми при изготовлении ПИМС Подробнее: 1.2 - Слой ФСС на обратной стороне пластины – Селективное травление обратной стороны пластины и получение бОльшей площади поверхности. (Образующиеся при селективном травлении бугры и впадины увеличивают площадь поверхности.) – Шлифовка поверхности пластины 40


– Формирование на обратной стороне пластины пористого кремния – Лазерная обработка пластины 1.1 – С рабочей стороны дело хуже... – Используем для наших нужд зазоры между кристаллами интегральных схем. (Зазоры вообще то предназначены для скрайбирования.) – Скрайбирование алмазным резцом – Лазерная обработка по зазорам (не надо плавить кремний) – Обработка газами. 3 ÷ 5% Cl в окислителе (в O2) приводит к образованию газообразных хлоридов: MеталлСl: (AuCl; FeCl) 3.1 Основное для БИС Роль играет наличие O2 в монокристалле. При охлаждении начинается преципитация O2, т.е. образование соединений SiOx Есть диапазоны температур в зависимости от которых происходит образование преципитатов: T1=350÷550°C Преципитаты SiO2 и SiO4, где SiO4 - больше. T2=650÷850°C Рост предыдущих преципитатов + Новые преципитаты Образование комплексов[Ci-V]j-[Ci-Oi] Размер Lпрец=5÷10(нм) T3=900÷1000°C Рост + Новые + Кластеры преципитатов T4=1000÷1050°C Увеличение плотности кластеров преципитатов. T5=1050÷1200°C Кластеры преципитатов образуют дефекты упаковки типа : "дефект Франка" T6=1200÷1350°C Начинается распад дефектов упаковки. Скорость распада в 100÷1000 раз выше, чем скорость роста после такой обработки концентрация кислорода выравнивается по всему кристаллу. Фактически эти диапазоны температур уже действовали на кремний, когда мы выращивали слиток. в слитке всегда имеются преципитаты кислорода. Центрами преципитации являются комплексы, а центрами геттерирования при собственном внутреннем геттерировании являются дефекты: комплексы точечных дефектов, преципитаты, кластеры преципитатов. Кластеры собственных междоузельных атомов. Дефекты упаковки, дислокационные петли и линейные дислокации. Интенсивность отказов:

Интенсивность отказов:

, где

, где

Вступление-послесловие. Добро пожаловать. Вы держите в руках (либо читаете на мониторе компьютера) конспект лекций за один семестр. Объём материала рассчитан на 12 лекций, где 1 лекция = 80 минут. Отобран материал на основе многолетнего опыта преподавания. Есть печатная и электронная версия. Скачать: http://ifmo.ru/d/1655.pdf

41


Конкурентные преимущества конспекта перед аналогами: 0. 1. 2. 3. 4.

Компактность изложения материала. В сравнении с методическими указаниями и книгами из библиотеки. Цветные наглядные иллюстрации и цветной текст. Это упрощает и улучшает восприятие материала. Обложка = оглавление. Ускоряется поиск материала. Узнать содержание, не открывая книги. Навигатор по новым терминам. Помогает читать конспект с любой точки, даже с последней лекции. Формат A4 даёт площадь. Одна лекция всегда занимает 2 листа A4, благодаря чему: a. На одном развороте видна вся лекция. Не нужно листать, запоминается эффективнее. b. Лекции заняли всего 15 листов и легко сворачиваются в трубочку для удобной транспортировки. c. Страница, где находится лекция №8 легко подсчитывается, как 2*8. Т.е. лекция №8 на стр. 16.

Всё вышеперечисленное позволяет сделать процесс обучения эффективнее.

О навигаторе: Например, Вы пропустили три лекции и Вам уже мало понятна терминология лектора. Навигатор помогает решить эту проблему. Все неоднозначные термины, используемые в лекции выделены синим цветом. Любое слово синего цвета есть в списке, находящемся на последней странице лекций. Но оно там не объясняется. =( А лишь указывается страница, на которой это понятие впервые появилось и было растолковано. Вам даётся возможность лишний раз пролистать конспект. Что улучшает ориентирование в материале лекций. Если термин разъясняется на нескольких страницах, то все эти страницы есть в навигаторе. О сокращениях: Расшифровка сокращений есть в навигаторе! =) Плюс указана страница с подробностями.

Плюсы электронной версии лекций: 1. Даёт возможность одним нажатием на термин оказаться в навигаторе. А вторым нажатием из навигатора попасть в место с разъяснением термина. 2. Поиск по тексту, печать понравившихся фотографий и разделов. Возможность отправить по эл. почте. 3. Лекции с тобой везде: В дороге и мире. В душе и … где угодно**. Всегда свежие, незапачканные лекции. ** - имеются противопоказания, проконсультируйтесь с министерством образования. Новое изделие!

По многочисленным просьбам! Теперь, Вы можете бесплатно приобрести обложку для лекций. Спрашивайте в библиотеках отделений луниверситета* страны. Все услуги и товары и***т необходимые сертификаты и лицензии. *луниверситет – ЛУчший УНИВЕРСИТЕТ *** - *е* *е* - мею

Навигатор или – Читать в зависимости от контекста, в котором употребляется символ: 1. "При давлении" = При высоком давлении. 2. "При давления" = При повышении давления. 3. " давления" = повышение давления, увеличение давления

42


– Символ читать как: "следовательно". Пример: Фосфор в Vйгруппе, а Si в IVй у фосфора 5 электронов на внешнем уровне, а у фосфора 4 фосфор является донором для кремния, т.к. при связи фосфора и кремния 4 электрона кремния связываются с четырьмя электронами фосфора, а 5й электрон фосфора пары не находит и летает куда ему вздумается. 1. 2. 3. 4. 5.

↑ Преципитат кислорода = Скопление атомов кислорода ↑ Про шлифовку и полировку подробно написано в пособии Фролковой. ↑ Кубический ангстрем. ↑ Короткое замыкание ↑ Система Si+SiO2 – имеется в виду слой окисла + слой кремния, т.е. окисленная подложка. 6. ↑ ??? 7. ↑ ПКР = постоянная кристаллической решётки.

Навигатор.

1. ОДУ - окисный дефект упаковки. 2. ППИИ - полупроводниковая интегральная схема 3. ИИ - ионная имплантация. Один из способов внесения примеси в кремний, когда ионы примеси разгоняются в магнитном поле, а затем врезаются и проникают в кремний. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

43

dfdsgf  

sdfs dsd sdf sd sdf

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you